Python語言程序設(shè)計(jì)PythonLanguageProgramming9模塊和面向?qū)ο竽KPython模塊模塊化架構(gòu)包的管理庫的引用面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο蟮母拍铑惻c實(shí)例面向?qū)ο蟮奶卣髂KPython模塊模塊化架構(gòu)包的管理庫的引用python的標(biāo)準(zhǔn)庫模塊類型名稱描述文本String通用字符串操作Re正則表達(dá)式操作二進(jìn)制數(shù)據(jù)Struct將字節(jié)解析為打包的二進(jìn)制數(shù)據(jù)Codecs注冊表與基類的編解碼器數(shù)據(jù)類型Datatime基于日期和時間工具Calendar通用月份函數(shù)Types淺拷貝與深拷貝數(shù)學(xué)Math數(shù)學(xué)常用函數(shù)Cmath復(fù)數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù)Random生成偽隨機(jī)數(shù)表9.1Python常用模塊舉例模塊化架構(gòu)

頂層文件a.py模塊b.py模塊c.py庫模塊圖9-1Python程序架構(gòu)包的組成Python程序一般由三部分組成：包（package）、模塊（module）和函數(shù)（function）。其中包是由一系列模塊組成的集合，模塊是處理某一類問題的函數(shù)和類的集合模塊1函數(shù)類模塊2函數(shù)類模塊n函數(shù)類……包圖9-2包、模塊和和函數(shù)之間的關(guān)系python包管理圖9-3Python包管理python包管理4種包管理工具：distutilsdistutils是Python標(biāo)準(zhǔn)庫的一部分，最初為開發(fā)者提供一種方便的打開方式，同時也為使用者提供了方便的包安裝方式。setuptoolssetuptools是對distutils的增強(qiáng)，引入了包依賴管理。setuptools可以為Python包創(chuàng)建egg文件，Python與egg文件的關(guān)系，相當(dāng)于java與jar包的關(guān)系。setuptools提供的easy_install腳本可以用來安裝egg包。python包管理4種包管理工具：easy_installeasy_install是由PEAK（PythonEnterpriseApplicationKit）開發(fā)的setuptools包里帶的一個命令，所以使用easy_install實(shí)際上是在調(diào)用setuptools來完成安裝模塊的工作。easy_install可以自動從PyPI[/pypi]（第三方庫）上下載相關(guān)的包，并完成安裝，升級。pippip是安裝管理Python包的標(biāo)準(zhǔn)工具，2008年發(fā)布，它是對easy_install的一種增強(qiáng)，也是其替代品，但它仍有大量的功能建立在setuptools組件之上。同樣可以從PyPI上自動下載安裝包。在pip中，安裝所需要的包都要先下載，所以不會出現(xiàn)安裝了一部分，另一部分沒有安裝的情況，且所有的安裝包都會被跟蹤。python包管理2種包格式：EggsEggs格式是setuptools引入的一種文件格式，它使用.egg作為擴(kuò)展名，用于Python第三方庫的安裝。setuptools可以識別這種格式，并解析和安裝它。pip支持eggs，但希望不再使用它。WheelWheel本質(zhì)上是一個zip包格式，它使用.whl擴(kuò)展名，用于Python第三方庫的安裝，它的出現(xiàn)是為了替代Eggs。Wheel和eggs格式的具體區(qū)別，請參見官方文檔/。python庫的安裝pip一般高版本的Python的在安裝過程中會自動設(shè)置環(huán)境變量，且自帶pip的安裝若無，進(jìn)行手動設(shè)置環(huán)境變量的操作右鍵【計(jì)算機(jī)】，選擇【屬性】在左側(cè)欄找到【高級系統(tǒng)設(shè)置】打開命令行，輸入python，出現(xiàn)以下提示即為配置成功。點(diǎn)擊【環(huán)境變量】在系統(tǒng)變量中找到Path，雙擊。在字符串的末尾加一個“;”，再輸入Python的安裝路徑，一路點(diǎn)擊【確定】，直到設(shè)置完成。打開命令行，輸入python，檢驗(yàn)是否配置成功。python庫的安裝wheelwheel的安裝Python第三方庫官網(wǎng)[/pypi]中下載將下載好的文件移入Python安裝目錄中scripts文件夾中打開命令行，進(jìn)入scripts文件夾，輸入命令pipinstallpandas-0.18.1-cp35-cp35m-win_amd64.whl，【Enter】鍵入python庫的安裝exe文件exe的安裝有些Python的第三方庫可以直接下載到.exe類型的可安裝文件，如pyparsing庫。在PyPI官網(wǎng)上搜索pyparsing，下載列表見下圖，我們只需選擇相應(yīng)的版本下載安裝包后，雙擊，按照安裝提示步驟安裝即可。圖9-4pyparsing庫可下載的安裝文件列表庫的引用Python中的庫主要分為三大類，一類是標(biāo)準(zhǔn)模塊，第二類是第三方模塊，第三類是自定義模塊。無論是第三方庫還是標(biāo)準(zhǔn)庫以及我們自定義的庫，在使用之前都需要進(jìn)行導(dǎo)入。導(dǎo)入方法import方式from方式import方式importmodname1importmodname2……importmodnameN也可以在一行內(nèi)導(dǎo)入多個模塊：importmodname1[,modname2[,…modnameN]]（這樣書寫的代碼可讀性較差，不推薦）注1、如果import語句是在代碼的頂層，則它的作用域?yàn)槿?；如果import語句在某個函數(shù)中，則它的作用域僅局限于該函數(shù)。2、如果import語句是在代碼的頂層，則它的作用域?yàn)槿郑蝗绻鹖mport語句在某個函數(shù)中，則它的作用域僅局限于該函數(shù)。from方式fromturtleimportPent=Pen()

注

1、代碼的第一行導(dǎo)入了turtle模塊中的Pen函數(shù)，第二行調(diào)用Pen()函數(shù)時，不需要再在函數(shù)前面加模塊的名稱，不會報錯。2、也可以把一個模塊中的所有名稱（包括函數(shù)的、方法的、屬性的等等）都導(dǎo)入到當(dāng)前命名空間中：

frommodnameimport*

但是在實(shí)際編碼中，很可能導(dǎo)入進(jìn)來的名稱會覆蓋掉當(dāng)前命名空間中已有的名稱，因此不推薦面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο蟮母拍铑惻c實(shí)例面向?qū)ο蟮奶卣髅嫦驅(qū)ο蟮母拍铑?class)：對具有相同數(shù)據(jù)和方法的一組對象的描述或定義。對象(object)：對象是一個類的實(shí)例。實(shí)例(instance)：一個對象的實(shí)例化實(shí)現(xiàn)。標(biāo)識(identity)：每個對象的實(shí)例都需要一個可以唯一標(biāo)識這個實(shí)例的標(biāo)記。實(shí)例屬性（instanceattribute）：一個對象就是一組屬性的集合。實(shí)例方法(instancemethod)：所有存取或者更新對象某個實(shí)例一條或者多條屬性的函數(shù)的集合。類屬性（classattribute）：屬于一個類中所有對象的屬性，不會只在某個實(shí)例上發(fā)生變化類方法（classmethod）：那些無須特定的對性實(shí)例就能夠工作的從屬于類的函數(shù)。類與實(shí)例創(chuàng)建類和子類增加屬于類的實(shí)例

classanimals: passclassmammals(animals): passclassdog(mammals): passBob=dog()類與實(shí)例用函數(shù)表示類的特征classanimals:defbreath(self): print(‘breathing’)classmammals(animals):defmove(self): print(‘moving’)classdog(mammals):defeat(self): print(‘eatingfood’)Bob=dog()Bob.move()Bob.eat()運(yùn)行結(jié)果是movingeatingfood面向?qū)ο蟮奶卣鞣庋b繼承多態(tài)封裝封裝，即將抽象得到的數(shù)據(jù)和行為相結(jié)合，將基本類結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)隱藏起來，通過方法接口實(shí)現(xiàn)對實(shí)例變量的所有訪問。Python中允許對類中的數(shù)據(jù)和方法進(jìn)行封裝。下面的例子封裝了類中的數(shù)據(jù)，將公司名和Leader分別封裝到對象obj1、obj2中self的companyname和leader屬性中。classCompany:def__init__(self,companyname,leader):panyname=companynameself.leader=leaderif__name__=="__main__":obj1=Company("A","Kevin")obj2=Company("B","Jone")封裝在調(diào)用數(shù)據(jù)時，可以使用兩種方式：通過對象直接調(diào)用；通過self間接調(diào)用。如下面的例子：classCompany:def__init__(self,dept,leader):self.dept=deptself.leader=leader

defshow(self):printself.deptprintself.leader

if__name__=="__main__":obj1=Company("A","Kevin")obj2=Company("B","Jone")

#通過對象直接調(diào)用封裝的數(shù)據(jù)printobj1.deptprintobj1.leader

#通過self來間接調(diào)用，self即為對象本身obj1.show()obj2.show()繼承已經(jīng)有一個類，另外還想再創(chuàng)建一個和已有類非常相似的類時，我們就用到繼承在類上添加關(guān)聯(lián)，使得位于下層的類可以“繼承”位于關(guān)系上層的類的屬性繼承利于代碼的復(fù)用性和規(guī)?；疨ython中的類還具有多繼承的特性，即一個類可以有多個父類繼承classScale:defcheck(self):ifself.count_person>500:print("%sisbigcompany."%)else:print("%sissmallcompany."%)

classCompany(Scale):def__init__(self,name,count):=nameself.count_person=count

if__name__=="__main__":my_company=Company("ABC",800)my_company.check()本例中，Company類只有Scale一個父類，當(dāng)調(diào)用check()方法時，Company本身沒有定義check方法，代碼會向上自動檢測父類Scale中是否存在check方法，結(jié)果在父類中找到該方法，此為單繼承，即只有一個父類繼承classScale:defcheck(self):ifself.count_person>500:return"%sisbigcompany."%else:return"%sissmallcompany."%

classDetail:defshow(self,scale):print("%s,Thiscompanyhas%spersons."%(scale,self.count_person))

classCompany(Scale,Detail):def__init__(self,name,count):=nameself.count_person=count

if__name__=="__main__":my_company=Company("ABC",800)company_scale=my_company.check()my_company.show(company_scale)本例中，類Company分別繼承了類Scale和類Detail，可以調(diào)用父類中的check和show方法。這種繼承的方法叫做多繼承。多態(tài)多態(tài)，即多種狀態(tài)。在事先不知道對象類型的情況下，可以自動根據(jù)對象的不同類型，執(zhí)行相